[发明专利]一种降低全废钢电弧炉熔炼生产的碳锰钢中Pb含量的方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，具体公开涉及一种降低全废钢电弧炉熔炼生产的碳锰钢中Pb含量的方法。在熔炼前期通过控制吹氧强度保碳，以保证熔池温度1580℃‑1600℃时有足够的脱碳量，同时通过控制此温度范围内的吹氧强度，促进脱碳反应充分进行，从而产生较多的CO气体，对钢液进行充分搅拌，促进Pb充分上浮氧化、挥发，从而有效降低钢液中的Pb含量，且还可使得分析试样更具有代表性，更能真实反映钢液中Pb含量；再者，通过LF精炼过程取样分析结果，对钢液进一步进行真空脱气处理，有效脱除精炼钢液中多余的Pb，使钢液中Pb≤0.0012％，从而保证了连铸钢液中Pb含量不超过0.0020％，有效提高产品的合格率。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种降低全废钢电弧炉熔炼生产的碳锰钢中Pb含量的方法。

背景技术

Pb为对钢中有危害元素的五害元素之首，Pb会增加钢的裂纹敏感性。钢中Mn含量越高，Pb的对钢性能的影响就越明显。因此，对于锰含量超过1.0％的碳锰钢而言，Pb的危害十分显著，轻微的会造成轧制外折缺陷，严重的会造成整炉管坯及以下衔接炉次管坯通长纵列报废，严重影响生产顺行、产品质量以及生产成本。因此，控制碳锰钢中Pb含量，消除Pb高引起表面纵列和轧制外折缺陷，是电弧炉全废钢熔炼生产碳锰钢的关键点。

废钢作为电弧炉全废钢熔炼的主要原料，来源复杂，钢种不同和不同服役条件的废钢中含有不同残余有害元素，对明确其中含有Pb的废钢类型，如蓄电池、切削加工件、油漆桶、喷涂含Pb的机壳等原料可以挑出不作为熔炼原料。但是，还有一些难以识别是否含有Pb的废钢，而且，废钢中或多或少会含有一定量的Pb。有文献指出，对于一般用途钢材允许钢中Pb含量≤0.0021％。因此，找到合适的熔炼方法降低钢中Pb含量，并将钢中Pb含量降低至0.0021％以下，从而降低Pb对钢材性能的影响，是推广环境友好型的全废钢电弧炉熔炼炼钢方法亟待解决的问题。

发明内容

针对现有全废钢电弧炉熔炼碳锰钢钢液中Pb含量较高，影响钢材性能和生产顺行的问题，本发明提供一种降低全废钢电弧炉熔炼生产的碳锰钢中Pb含量的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种降低全废钢电弧炉熔炼生产的碳锰钢中Pb含量的方法，包括以下步骤：

S1，将冶炼用废钢加入电弧炉中，通电熔化废钢，熔池温度≤1580℃时，控制供氧强度为30NM³/h·t-60NM³/h·t，熔池温度为1580℃-1600℃时，控制供氧强度为80NM³/h·t-100NM³/h·t，取样分析；

S2，若取样分析电弧炉钢液中Pb＞0.0020％，继续采用80NM³/h·t-100NM³/h·t的供氧强度吹氧，同时以1.0Kg/min·t-1.5Kg/min·t的流量喷吹碳粉，且继续送电，至钢液中Pb≤0.0020％，组织出钢；

若取样分析电弧炉钢液中Pb≤0.0020％，直接组织出钢；

S3，LF精炼工序取样分析，若钢液中Pb＞0.0020％，采用67Pa以下的真空进行脱气，同时通入氩气进行搅拌，脱气15min-20min后，取样复验，钢液中Pb≤0.0012％。

发明人在研发过程中发现，当电炉熔清样品中Pb＞0.0020％时，制备得到的碳锰钢中成品中Pb含量为0.0035％，成品检验时发现整炉管坯全部出现表面纵裂纹缺陷，且与之相邻衔接的相邻炉次混浇部分的管坯也出现表面纵列报废。且即便电炉熔清样品中Pb≤0.0020％时，到LF精炼时钢液中又会出现Pb＞0.0020％的情况，导致成品合格率较低。